TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TS Vũ Thị Anh Thơ Đại học Điện Lực Chương VI TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Tự động điều chỉnh điện áp – Đặt vấn đề điều chỉnh điện áp Tiêu chuẩn điện áp - Là tiêu đặc trưng cho chất lượng điện Mang tính cục - nghĩa điện áp nút HTĐ thay đổi theo chế độ vận hành cân công suất phản kháng Yêu cầu - Cân công suất phản kháng cấp điện áp Hệ thống điện Trên nhà máy điện lưới truyền tải: điều chỉnh hệ thống tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) máy phát phân phối CSPK tổ máy - Trong hệ thống truyền tải siêu cao áp: sử dụng kháng điện bù ngang (tiêu thụ bớt công suất phản kháng điện dung đường dây phát ra) - Ở Trạm biến áp: Thay đổi đầu phân áp MBA Ở lưới phân phối: sử dụng bù tĩnh phối hợp với kháng điện điều chỉnh trơn để ổn định điện áp Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Nhiệm vụ TĐA  Giữ cho điện áp đầu cực máy phát điện không thay đổi vận hành bình thường  Nâng cao tính ổn định máy phát điện làm việc song song có ngắn mạch  Nâng giới hạn truyền tải hệ thống đường dây dài có phụ tải lớn ( P = E = E.I.sinδ )  Nâng cao độ nhạy bảo vệ rơ le nhờ tác dụng làm tăng dòng điện ngắn mạch (chỉ với bảo vệ rơ le làm việc có thời gian)  Phục hồi nhanh chóng điện áp sau cắt xong ngắn mạch, đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho phụ tải  Việc khởi động động lồng sóc có công suất lớn dễ dàng hơn, việc hoà điện tự đồng dễ dàng Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Các nguyên tắc thực TĐA Điều chỉnh điện áp máy phát điện UF cách thay đổi điện trở điều chỉnh RDC mạch kích thích máy phát điện kích thích ktf∼ + A f b ktF= ~ c - BU rdc Điện trở điều chỉnh RDC điều chỉnh trơn TĐA Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Các nguyên tắc thực TĐA Điều chỉnh điện áp máy phát điện UF cách thay đổi điện trở điều chỉnh RDC mạch kích thích máy phát điện kích thích ktf∼ + A f b ktF= ~ c - BU rdc K TĐA Điện trở điều chỉnh RDC điều chỉnh có tính chất xung cách thay đổi vị trí khóa K Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Các nguyên tắc thực TĐA Điều chỉnh điện áp máy phát điện UF cách cho thêm dòng kích từ phụ I KTP vào mạch kích từ máy phát điện kích thích Iktp IF IkT~ IkT= + ~ KT TĐA Kompun : Điều chỉnh dòng kích từ phụ IKTF tỉ lệ với dòng điện IF đầu máy phát cl Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Các nguyên tắc thực TĐA Điều chỉnh điện áp máy phát điện UF cách cho thêm dòng kích từ phụ I KTP vào mạch kích từ máy phát điện kích thích Iktp IkT~ IkT= + ~ KT UF TĐA Corector : Điều chỉnh dòng kích từ phụ IKTF tỉ lệ với Điện áp UF đầu máy phát cl Tự động điều chỉnh điện áp – Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện Các nguyên tắc thực TĐA Điều chỉnh điện áp máy phát điện UF cách cho thêm dòng kích từ phụ I KTP vào mạch kích từ máy phát điện kích thích IkT~ IkT= + ~ IF KT Iktp UF TĐA Corector – Kompun phối hợp : Điều chỉnh dòng kích từ phụ IKTF tỉ lệ với Điện áp UF dòng điện IF đầu máy phát cl Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị tăng nhanh kích thích Nhiệm vụ: Nối tắt RDC mạch kích từ điện áp UF giảm nhiều nhằm tăng nhanh kích từ  + IKT= khôi phục điện áp MFĐ Nguyên lý làm việc: ~ RDC - Điện áp UF giảm mạnh (NM đầu cực MF)  1RU 2RU tác động  1RG 2RG tác động  3RU đóng tiếp điểm, nối ngắn mạch điện trở RDC  BU1 3RU - Tăng nhanh dòng kích thích  BU2 + Đứt CC 1RG Khôi phục điện áp MF 2RG + 1RU BU1 tới Nếu đứt cầu chì, mạch không tác động mà báo tín hiệu đứt cầu chì 10 2RU BU2 tới Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị tăng nhanh kích thích Điện áp khởi động 1RU 2RU Rơ le áp nối vào điện áp dây Điện áp khởi động U kdRU Với U dmF = k at k v n U + IKT= ~ RDC - k at = 1, Đánh giá: BU1 k v = 1.05 ÷ 1.15 BU2 3RU Ưu điểm: Đơn giản - Nhược: Không điều chỉnh chế độ vận + Đứt CC hành bình thường (UF thay đổi) 1RG 2RG + 1RU BU1 tới 11 1RU BU2 tới Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị giảm nhanh kích thích Nhiệm vụ Đưa thêm điện trở phụ RP vào mạch kích thích điện áp UF tăng nhiều nhằm giảm nhanh điện áp máy phát + IKT= Nguyên lý làm việc RP ~ RDC - Khi điện áp UF tăng nhiều (cắt tải đột ngột)  RU tác động cấp nguồn cho RG  RG mở tiếp điểm, đưa RP vào mạch kích thích máy phát  Dòng kích từ giảm  Giảm điện áp đầu cực MFĐ BU RG + RU 12 Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị giảm nhanh kích thích Điện áp khởi động RU Rơ le phải trở điện áp máy phát trở giá trị định mức + U kdRU Với k at U Fdm = U Fdm = 1.3 k U nU IKT= RP ~ RDC BU k at = 1, 05 Đánh giá k v = 0.8 - Đơn giản - Không điều chỉnh chế độ vận hành bình thường (UF thay đổi ít) 13 RG + RU Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị Kompun pha Nhiệm vụ Điều chỉnh điện áp UF theo biến thiên biên độ dòng điện IF Nguyên lý làm việc IF tăng (giảm)  UF giảm (tăng) theo Thiết bị Kompun đưa thêm dòng kích từ phụ vào máy kích từ  Tăng (giảm) điện áp UF 14 Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị Kompun dòng Đặc điểm  Điện áp trì ổn định mức đáng kể  Tác dụng điều chỉnh phụ thuộc vào giá trị cosφ, phụ tải có cosφ nhỏ làm điện áp suy giảm nhiều  Ít sử dụng 15 Tự động điều chỉnh điện áp – Thiết bị Kompun pha Đặc điểm  Dùng tín hiệu dòng điện điện áp để điều chỉnh điện áp MF  Có tính đến cosφ phụ tải  Khắc phục nhược điểm phương pháp điều chỉnh Kompum dòng 16 Tự động điều chỉnh điện áp – Điều chỉnh theo độ lệch điện áp (Corector điện áp) Nhiệm vụ Tự động điều chỉnh điện áp theo độ lệch điện áp nhận Nguyên lý làm việc  Bộ phận đo lường phát độ lệch điện áp với hai phần tử tuyến tính phi tuyến  Dựa độ lệch điện áp thu để điều chỉnh điện áp MF Ứng dụng: MF công suất nhỏ 17 [...].. .Tự động đi u chỉnh điện áp 3 – Thiết bị tăng nhanh kích thích Điện áp khởi động 1RU và 2RU Rơ le kém áp nối vào điện áp dây Điện áp khởi động U kdRU Với U dmF = k at k v n U + IKT= ~ RDC - k at = 1, 2 Đánh giá: BU1 k v = 1.05 ÷ 1.15 BU2 3RU u điểm: Đơn giản - Nhược: Không đi u chỉnh được trong chế độ vận + Đứt CC hành bình thường (UF ít thay đổi) 1RG 2RG + 1RU BU1 tới 11 1RU BU2 tới Tự động đi u chỉnh. .. 15 Tự động đi u chỉnh điện áp 6 – Thiết bị Kompun pha Đặc điểm  Dùng cả tín hi u dòng điện và điện áp để đi u chỉnh điện áp MF  Có tính đến cosφ phụ tải  Khắc phục được nhược điểm của phương pháp đi u chỉnh bằng Kompum dòng 16 Tự động đi u chỉnh điện áp 6 – Đi u chỉnh theo độ lệch điện áp (Corector điện áp) Nhiệm vụ Tự động đi u chỉnh điện áp theo độ lệch điện áp nhận được Nguyên lý làm việc  Bộ... điện áp 4 – Thiết bị giảm nhanh kích thích Điện áp khởi động RU Rơ le phải trở về khi điện áp máy phát trở về giá trị định mức + U kdRU Với k at U Fdm = U Fdm = 1.3 k vn U nU IKT= RP ~ RDC BU k at = 1, 05 Đánh giá k v = 0.8 - Đơn giản - Không đi u chỉnh được trong chế độ vận hành bình thường (UF thay đổi ít) 13 RG + RU Tự động đi u chỉnh điện áp 5 – Thiết bị Kompun pha Nhiệm vụ Đi u chỉnh điện áp UF... dòng điện IF Nguyên lý làm việc IF tăng (giảm)  UF giảm (tăng) theo Thiết bị Kompun đưa thêm dòng kích từ phụ vào máy kích từ  Tăng (giảm) điện áp UF 14 Tự động đi u chỉnh điện áp 5 – Thiết bị Kompun dòng Đặc điểm  Điện áp được duy trì ổn định ở mức đáng kể  Tác dụng đi u chỉnh phụ thuộc vào giá trị cosφ, phụ tải có cosφ nhỏ sẽ làm điện áp suy giảm nhi u hơn  Ít được sử dụng 15 Tự động đi u chỉnh. .. chỉnh điện áp 4 – Thiết bị giảm nhanh kích thích Nhiệm vụ Đưa thêm điện trở phụ RP vào mạch kích thích khi điện áp UF tăng nhi u nhằm giảm nhanh điện áp máy phát + IKT= Nguyên lý làm việc RP ~ RDC - Khi điện áp UF tăng nhi u (cắt tải đột ngột)  RU tác động cấp nguồn cho RG  RG mở tiếp điểm, đưa RP vào mạch kích thích máy phát  Dòng kích từ giảm  Giảm điện áp đ u cực MFĐ BU RG + RU 12 Tự động đi u chỉnh. .. (Corector điện áp) Nhiệm vụ Tự động đi u chỉnh điện áp theo độ lệch điện áp nhận được Nguyên lý làm việc  Bộ phận đo lường phát hiện độ lệch điện áp với hai phần tử tuyến tính và phi tuyến  Dựa trên độ lệch điện áp thu được để đi u chỉnh điện áp MF Ứng dụng: MF công suất nhỏ 17